用户名: 密码: 验证码:
基于GPS和跨断层水准测量的关中地区现今地壳水平与垂直运动研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
关中地区及其周边地区位于鄂尔多斯块体南缘,是我国重要的构造变形和强震活动区之一。GPS和跨断层水准测量在区域地壳运动研究中的应用,可准确地获得板块运动的空间和时间信息,从而使得在短时间内获取某一地区现代地壳运动的水平和垂直运动场成为可能,也可以检验已有的地学模型。本文在广泛总结前人研究成果、经验并结合关中地区地质构造背景和地震特征的基础上,利用关中地区的GPS观测数据和跨断层水准测量数据对关中地区地壳水平运动和垂直形变进行了深入地研究,结果表明:
     (1)相对于榆林站点(D058),2001-2002年关中地区和鄂尔多斯块体南缘水平运动速率呈较为明显的南东向条带状变化特征,整体呈现不连续性逆时针旋转运动的特征;2002-2004年关中地区和鄂尔多斯块体南缘水平运动速率呈现较为明显的北东向条状带运动特征,仍然呈现整体不连续性逆时针旋转运动的特征;2004年-2005年关中地区和鄂尔多斯块体南缘GPS站点呈现分块式运动特征,不存在较明显的整体不连续性变化特征。
     (2)相对于彬县站点(JB08),关中地区中部的彬县-西安-蓝田一线存在一左旋剪切带,该左旋剪切带的北部与铜川-泾阳-临潼-渭南这一北西向小震条带有着较好的对应关系,可能是决定关中地区中部地震活动的主要因素;关中地区从整体上看,东部站点运动成规律性变化,运动速率大,约为6~7mm/a;中西部站点运动规律性不强,运动速率稍小。
     (3)2001年3月-2003年3月这个时段内,垂直形变等值线图比较有规律,均表现为自西北向东南(或自东南向西北)先沉降后上升再沉降的区域性垂直变化。
     (4)较长时间间隔的垂直形变空间分布比较平缓,垂直形变变化总体趋势是东高西低,随着观测时段的逐渐增大,区域垂直形变速率逐渐减少。
The Guanzhong area and its adjacent regions are located in south of the Erdos block and are important deformation and strong-earthquake active zones. GPS and leveling across fault applied in the research of extent crustal movement can get exact spatial and temporal information, and it is possible to get the horizontal and vertical crustal movement field within short-term and check the existed geology model. Based on the formers' research results and research experience extensively, and combining Guanzhong area geological conformation background and earthquake characteristics, the horizontal and vertical crustal movement of the region have been analyzed using GPS and leveling across fault datas, its characteristics are listed:
     (1) Relative to Yulin site(D058), from 2001 to 2002, the motion velocity in Guanzhong area and its adjacent zones are characterized by distinct SE-directional stripped variation, and seem to show an incontinuous anticlockwise rotation; from 2002 to 2004, the motion velocity in Guanzhong area and its adjacent zones are characterized by distinct NE-directional stripped variation, and also seem to show an incontinuous anticlockwise rotation; from 2004 to 2005, the motion velocity in Guanzhong area and its adjacent zones are characterized by appear disparted-block characteristics, and not seem to take holistic rotation discontinuously.
     (2)Relative to Binxian site, there is a left-lateral shear belt on both sides of Binxian-Xi'an-Lantian zone in the central Guanzhong area, and its northern area has a better corresponding relationship with the dense zone of small earthquakes in Tongchuan-Jingyang-Lintong-Weinan. Perhaps the left-lateral shear belt mainly control the earthquake activity in the central Guanzhong area. In the whole, movement of east spots is disciplinary and movement rate is large, and is about 6-7 mm/a; movement of middle and west spots is not disciplinary, and movement rate is small.
     (3) From Mar.2001 to Mar.2003, the charts of vertical movement isolines present disciplinarian, and all behave a vertical movement of subsiding-ascending- subsiding from northwest to southeast(or from southeast to northwest).
     (4) The distributing of long interval movement is gently, the entire vertical movement direction is east-high, west-low, and as the interval is larger, the vertical movement rate is smaller.
引文
[1] Gong Shouwen. Evoluional characteristics of crustal vertical deformation in conjonning zones of masses and massive movement in Shaan-Gan-Ning-Oing Area[J]. Acta Geophysica Sinica, 1998, 38(3): 329~338(in Chinese).
    [2] Shao Huicheng, SuGang, Zhang Chunsheng and Du Chang-er. Characteristic of small earthquake and analysis on seimicity trend in Guanzhong region[J]. Inland earthquake, 2001, 15(3): 218~223(in Chinese).
    [3] Tralli M. D, Timothy H. D. A few parts in 108 Geodetic Baseline Repeatability in Gulf of California using the Global Positioning System (GPS)[J]. Geophys Res Lett, 1988, 15(4): 353-356.
    [4] Heki, K. S. Miyazaki and H. Tsuji. Silent fault slip following an interplate earthquake at the Japan Trench[J]. Nature, 1997, 386, 595~597.
    [5] Larson, K. M., R. Burgmann, R. Bilham, and J. Freymueller. Kinematics of the India~Eurasia collision zone from GPS measurements[J]. J. Geophys. Res., 1999, 104: 1077~1093.
    [6] Snay R. A., Neugebauer H. C., Prescott W. H.. Horizontal Deformation Associated with the Loma Prieta earthquake[J]. Bull. S. S. A., 1991, 81(5): 1647~1659.
    [7] Donald F Argus, et al.. No-Net_Rotation model of current plate velocities incorporating plate motion model NUVELI[J]. Geophy. Res. Letter, 1991, 18(11): 2039-2042.
    [8] DeMets C, et al.. Current Plate Motion[J]. Giophys J Int, 1990, 101: 425~478.
    [9] Heflin M B. Bertiger W I. Blewitt G, et al.. Global geodesy using GPS without fiducial sites[J]. Geophy Res Lett, 1992, 19: 131~134.
    [10] 李天文.GPS原理及应用[M].北京,科学出版社,2000,1~198.
    [11] 李天文.现代测量学[M],北京,科学出版社,2007,56~109.
    [12] 李天文,梁伟锋,李军锋,龙永清,王庆良,崔笃信.基于GPS的青藏块体东北缘现今地壳水平运动研究[J].山地学报,2005,3:33-40.
    [13] 孟国杰,顾国华,王武星.GPS测站位移速率的解算方法[J].大地测量与地球动力学,2002,23(3):21~25.
    [14] 周忠谟,易志杰,周琪.GPS卫星测量原理与应用[M].北京,测绘出版社,1997,1~283.
    [15] 孟国杰,赵承坤,顾国华.中国地壳运动网络首期观测数据处理[J].地震,2001,21(1):63~68.
    [16] 黄立人,郭良迁.华北(北部)地区的地壳水平运动特征及其模型—GPS测量结果的初步分析[J].地壳形变与地震,1998,18(2):20-27.
    [17] 张四新,张希.关中地区近期地壳垂直形变特征[J].地震,1997,17(4):404~410.
    [18] 邢西淳,邵辉成,李炳乾,毛娟.陕甘宁青地区的地形变特征与强震活动[J].大地测量与地球动力学,2003,23(4):80~8.
    [19] 张四新,张希.关中地区近期地壳垂直形变特征[J].地震,1997,17(4):404~410.
    [20] 李延兴,胡新康,赵承坤等.跟踪站观测的初步结果所揭示的极内及板缘地壳水平运动[J].地壳形变与地震,1998,18(2):28-34.
    [21]] 江在森,张希,崔笃信等.青藏块体东北缘近期水平运动与变形[J].地球物理学报,2001,44(5):636-644.
    [22]] 王琪,张培震,牛之俊.中国人陆现今地壳运动和构造变形[J].中国科学,2001,D辑,31(7):529-535.
    [23] 马宗晋,陈鑫连,叶叔华等.中国大陆现今地壳运动的GPS研究[J].科学通报,2001,46(13):1118~1120.
    [24] 朱文耀,程宗颐,王小亚等.中国大陆地壳运动的背景场[J].科学通报,1999,44(14):1537~1539.
    [25] 张培震,王琪,马宗晋.中国大陆现今构造变形GPS观测数据与速度场[J].地学前缘,2002,9(2):415~429.
    [26] 丁国瑜.活动亚板块、构造块体相对运动[J].中国岩石圈动力学概论[M],北京,地震出版社,1991.
    [27] 李孟銮、赵智军.宁夏地区现代构造应力场及其与地震活动的关系[J].地震研究,1986,9(3):299~313.
    [28] 李延兴、胡新康等.华北地区GPS监测网建设、地壳水平运动与应力场及地震活动性的关系[J].中国地震,1998,6(2):116~125.
    [29] 国家地震局科技监测司.地震观测技术[M].北京:地震出版社,1995.
    [30] 王景明.渭河盆地活动构造与地震[J].地壳形变与地震,1983,3(4):59-66.
    [31] 彭建兵.渭河断裂带的构造演化与地震活动[J].地震地质,1992,14(2):113~119.
    [32] 韩恒悦等.渭河盆地带地貌结构与新构造运动[J].地震研究,2001,4(3).
    [33] 韩恒悦等.渭河断陷盆地带的形成演化及断块运动[J].地震研究,2002,5(4).
    [34] 袁志祥,薛广盈,丁韫玉.渭河断陷及邻近地区莫霍界面速度图象[J].地震地质,1995,17(4):446-452.
    [35] 袁志祥,狄秀玲,丁韫玉.渭河断陷及邻近地区现代地震震源空间分布规律探讨[J].西北地震学报,1998,20(3):73~78.
    [36] 邓起东,尤惠川.鄂尔多斯周缘断陷盆地带的构造活动特征及其形成机制[J].见:现代地壳运动(1)[M].北京:地震出版社,1985,58~78.
    [37] 张国伟,孟庆任,于在平,孙勇,周鼎武,郭安林.秦岭造山带的造山过程及其动力学特征[J].中国科学D辑,1996,26(3):1~200.
    [38] 陕西省地震局.秦岭北缘活动断裂带[M].北京:地震出版社,1996.
    [39] 韩恒悦,米丰收,吕莲,刘海云,李玉明.华山山前建筑物破坏与断裂蠕滑活动[J].见:活动断裂研究理论与应用(5)[M].北京:地震出版社,1996,226~235.
    [40] 韩恒悦,贺明静,李永善.渭河盆地东部地区活断层[J].地震地质,1987,9(2):85~90.
    [41] 李永善等.西安地裂及渭河盆地活断层研究[M].北京:地震出版社,1992.
    [42] 韩恒悦,黄亦斌.用考古方法讨论渭河断陷带现代构造运动[J].地震,1994(4):73~77.
    [43] 韩恒悦,米丰收,刘海云.渭河盆地带地貌结构与新构造运动[J].地震研究,2001,24(3):151~257.
    [44] 国家地震局鄂尔多斯周缘活动断裂系课题组.鄂尔多斯周缘活动断裂系[M].北京:地震出版社,1988,114~142.
    [45] 苏刚.以运动地块为单元的区域地震活动研究—鄂尔多斯地块地震活动[J].西北地震学报,1984,6(2):1~10.
    [46] 绍辉成,苏刚.鄂尔多斯周缘近期地震活动趋势分析[J].西北地震学报,1999,21(4):119~128.
    [47] 徐锡伟,程国良,马杏垣.华北及其邻区地体转动模式和动力来源[J].地球科学—中国地质大学学报,1994,19(2):129~138.
    [48] 邓起东,尤惠川.鄂尔多斯周缘断陷盆地带的构造活动特征及其形成机制[J].现代地壳运动研究,1985,(1):58~78.
    [49] 邓起东,程绍平,闵伟.鄂尔多斯块体新生代构造活动和动力学的讨论[J].地质力学学报,1999,5(3):13~21.
    [50] 储文宜.地形变观测资料干扰因素研究[J].华北地震科学,1987,5(增刊):283~291.
    [51] 谢觉民,王若柏,李延兴.板缘地震地壳形变前兆一例[J].地震地质,1996,18(3):212~214.
    [52] 王若柏,李延兴,郭良迁,谢觉民.日本伊豆半岛东部震群活动的地形变监测[J].大地形变测量,1998,(14)34:10~16.
    [53] 夏怀宽等.朝阳-北票活动断裂特征和构造应力场演化[J].中国地震,1986,(4).
    [54] 徐占峰等.桃花吐流动水准点异常及干扰因素研究[J].东北地震研究,1986,12(4).
    [55] 卢良玉.流动水准测量资料的效果探讨[J].东北地震研究,1991,7(2).
    [56] 周连贵.朝阳-北票断裂的短水准测量[J].东北地震研究,1993,9(2).
    [57] 吴云成等.朝阳4.9级地震前后重力变化[J].东北地震研究,1995,11(4).
    [58] 薄万举,杨国华,郭良迁等.地壳形变与地震预测研究[M].北京:地震出版社,2001,
    [59] 车兆宏,范燕.华北地区断层现今活动速率与特征[J].地震地质,1999,21(1),69~76.
    [60] 车兆宏,范燕.成组活动强震跨断层形变前兆相似性特征[J].地震,2000,20(增刊),38~43.
    [61] 江在森,丁平,王双绪等.中国西部大地形变监测与地震预报[M].2001,北京:地震出版社.
    [62] 唐方头.华北地块近期构造变形和强震活动研究[D].2003,北京:中国地震局地质所.
    [63] 谢觉民,杨国华,郭良迁.华北地区跨断层垂直形变分区特征及其对块体划分的意义.地震地质,2000,22(4),387~394.
    [64] 张培震,邓起东,张国民等.中国大陆的强震活动与活动地块[J].中国科学(D),2003,33(增刊).12~20.
    [65] 顾国华,张晶,王武星.关于2001年81级昆仑山大地震前后中国大陆的地壳运动的讨论[J].地震学报,2003,25(6):653~660.
    [66] 顾国华,张晶,王武星.中国地壳运动观测网络基准站水平位移向量时间序列[J].地震,2003,23(2):397~403.
    [67] 顾国华,符养,王武星.GPS观测得到的中国大陆地壳水平运动强度分析[J].地震,2004,24(2):126.
    [68] 顾国华,符养,王武星.1999至2001年中国大陆现今地壳水平运动[J].地震学报,2004,26(SO):58~63.
    [69] 徐绍铨,程温鸣,黄学斌等.GPS用于三峡库区滑坡监测的研究[J].水利学报,2003,1:114~119.
    [70] 张永志,崔笃信,王琪等.利用GPS资料研究区域地壳应力场变化与地震活动关系[J].地震学报,2000,22(5):449~456.
    [71] 王小亚,朱文耀,符养.GPS监测的中国及其周边现时地壳形变[J].地球物理学报,2002,45(2):198~209.
    [72] 江在森,张希,崔笃信等.青藏块体东北缘近期水平运动与变形[J].地球物理学报,2002,44(5):637~644.
    [73] 陆彩萍,王解先.GPS监测地壳运动数据处理[J].大地测量与地球动力学,2002,22(4):56~60.
    [74] 张晓亮,江在森,陈兵等.对青藏东北缘现今块体划分、运动及变形的初步研究[J].大地测量与地球动力学,2002,22(1):63~67.
    [75] 乔学军,王琪,杜瑞林等.昆仑山口西Ms8.1级地震的地壳形变特征[J].大地测量与地球动力学,2002,22(4):6~11.
    [76] 虢顺民,江在森,张崇立.青藏高原东北缘晚第四纪块体划分与运动态势研究[J].地震地质,2000,22(3):219~231.
    [77] 徐菊生,袁金荣,高士钧等.利用GPS观测结果研究华北地区现今构造应力场[J].地壳形变与地震,2000,19(2):81~89.
    [78] 徐菊生,赖锡安,卓力格图等.中国大陆西部地区现今的块体运动[J].地壳形变与地震,2000,20(2):15~23.
    [79] 赖锡安,徐菊生,卓力格图等.中国大陆主要构造块体现今运动的基本特征[J].中国地震,2000,16(3):213~222.
    [80] 袁金荣,徐菊生,高士钧等.利用GPS观测资料反演华北地区现今构造应力场[J].地球学报,1999,20(3):232~238.
    [81] 申重阳,吴云,王琪等.云南地区主要断层运动模型的GPS反演[J].大地测量与地球动力学,2002,22(3):46~51.
    [82] 黄立人,陶本藻,赵承坤.多面函数拟合在地壳垂直运动研究中的应用[J].测绘学报,1993,22(1).
    [83] 黄立人.由复测精密水准提取地壳垂直运动信息可能性的探讨[J].测绘学报,1990,19(4).
    [84] 张伯宏,刘天铭,海原.道孚地震前后的区域性倾斜性变化特征[J].地壳形变与地震,1996,16(2).
    [85] 刘天铭,张伯宏,苏瑞.地壳垂直形变散度场与地震关系初探[J].高原地震,1997,9(4).
    [86] 张伯宏,刘天铭.地壳垂直形变散度场特征及其物理意义探讨[J].地壳形变与地震,1997,17(2).

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700